Operationsverstärker, Spannungskonditionierung

[Hots H. (hots_h)]

Guten Tag zusammen,

ich bin neu im Thema Operationsverstärker. Ich habe mich zwar schon gut 
eingelesen, allerdings finde ich keine Schaltung, die mir weiterhilft.

Ich habe eine Eingangsspannung von 2,56 - 3,16 V.
Diese möchte ich mit 2,56 V subtrahieren um einen Bereich von 0 - 0,6 V 
zu erhalten.
Anschließend soll diese mit 4,23 multipliziert werden, um einen 
Ausgangsspannugsbereich von 0-2,56 V zu erhalten.
Die Versorgungsspannung wäre 12 V und GND.

Kann mir jemand bitte eine Beispielschaltung zeigen, mit der ich mein 
Problem lösen kann?

Vielen Dank.
Gruß :)

[Helmut -. (dc3yc)]

Das geht so nicht. Ich kenne nämlich keinen OpAmp, der mit SingleSupply 
ganz bis auf 0V herunter kommt. Du wirst eine negative Versorgung 
brauchen, außer du akzeptierst, dass bei 0V ein paar mV fehlen.

[Michael B. (laberkopp)]

Hots H. schrieb:
> Ich habe eine Eingangsspannung von 2,56 - 3,16 V.
> Diese möchte ich mit 2,56 V subtrahieren um einen Bereich von 0 - 0,6 V
> zu erhalten.
> Anschließend soll diese mit 4,23 multipliziert werden, um einen
> Ausgangsspannugsbereich von 0-2,56 V zu erhalten.
> Die Versorgungsspannung wäre 12 V und GND.

Schwierig, kaum ein OpAmp liefert genau 0V wenn er nur 0V als Versorgung 
hat.

2.56V ------------|+\
                  |  >--+-- Ausgang
               +--|-/   |
               |        |
Eingang --60k--+--256k--+

Wo du ausreichend genaue 2.56V herbekommst, weiss ich nicht, aber nahe 
liegt nahe die Referenzspannung des ADC.

[Michael M. (michaelm)]

Hots H. schrieb:
> Ich habe mich zwar schon gut
> eingelesen, allerdings finde ich keine Schaltung, die mir weiterhilft.

Das bezweifle ich. Fast ausnahmslos in jedem PDF über OPV-Grundlagen 
(z.B. Cuno, Zimmermann, Elektronik-Tutor u.v.a.m.) sind Addier- und 
Subtrahier-Schaltungen zu finden.
Ansonsten gilt das von Helmut bereits Gesagte.

[Irgend W. (Firma: egal) (irgendwer)]

Du hast es doch schon recht gut beschrieben was du brauchst:
- https://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0210153.htm
- https://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0210151.htm

Ob du dazu noch einen Impedanzwandler brauchst, weis nur du, weil sonst 
keine weiß wie der Eingang aussieht.

[Harald W. (wilhelms)]

Helmut -. schrieb:

> außer du akzeptierst, dass bei 0V ein paar mV fehlen.

Was bei einem AD-Wandler-Eingang eigentlich auch nicht gross stört.

[Hots H. (hots_h)]

@Michael B
Kann ich dann den OP ganz normal an die Versorgungsspannung mit 12v und 
GND anschließen? Alle Potentiale von Referenz, Signal und Versorgung auf 
ein Bezugspotenzial legen?

[Klaus H. (hildek)]

Hots H. schrieb:
> Kann ich dann den OP ganz normal an die Versorgungsspannung mit 12v und
> GND anschließen?
Naja, den OP vielleicht schon, den anderen OP vielleicht nicht. Es 
gibt nicht nur einen ... Manche vertragen 30V und mehr, andere nur 5V.

> Alle Potentiale von Referenz, Signal und Versorgung auf
> ein Bezugspotenzial legen?
Die (negative) Versorgung des OP kann bei manchen OPs als 
Bezugspotential verwendet werden. Es wird aber keine (oder nur sehr 
spezielle) geben, die unterhalb dieses Bezugspunkts eine Spannung am 
Eingang verarbeiten können und auch nur ausgesuchte, die das bis zur 
negativen Versorgung können. Genauso können nur bestimmte Typen (fast) 
0V am Ausgang.

Man tut sich wesentlich leichter und ist in der Auswahl des OP 
wesentlich offener, wenn man eine symmetrische Versorgung hat.

[Rainer W. (rawi)]

Klaus H. schrieb:
> Man tut sich wesentlich leichter und ist in der Auswahl des OP
> wesentlich offener, wenn man eine symmetrische Versorgung hat.

Ob der Aufwand für ein symmetrische Versorgung lohnt, hängt von den 
tatsächlichen Anforderungen und nicht von theoretischen Randbedingungen 
ab.
Alleine die Anforderung von genau 4,23 für die Verstärkung lässt Zweifel 
aufkommen, ob das Konzept schon den Weg von der Theorie in die 
Umsetzbarkeit gemacht hat. Alleine Widerstandstoleranzen, 
Offset-Spannungen oder Ausgangsströme können einem da in der Praxis 
einen Strich durch die weit von der Praxis entfernte Theorie machen.

[Gerhard (gedu)]

Vieleicht so?

Der Ausgangswiderstand ist gleich R3(270R).

Funktioniert im Nf-Bereich.

Gerhard

[Michael B. (laberkopp)]

Hots H. schrieb:
> @Michael B
> Kann ich dann den OP ganz normal an die Versorgungsspannung mit 12v und
> GND anschließen? Alle Potentiale von Referenz, Signal und Versorgung auf
> ein Bezugspotenzial legen?

Dir wurde schon mehrfach gesagt, dass ein OpAmp der V- an 0V hat, nie 
genau 0V liefern wird, sondern je nach Modell etwas mehr.

Natürlich beziehen sich alle Signale auf GND.

12V ist ok wenn der OpAmp das aushält, es gibt ja auch Modelle die nur 
bis 5V  vertragen.

[Hots H. (hots_h)]

Danke
In wie weit beeinflusst ein Schwanken der Versorgungsspannung die 
Ausgangsspannung?

[Klaus H. (hildek)]

Hots H. schrieb:
> In wie weit beeinflusst ein Schwanken der Versorgungsspannung die
> Ausgangsspannung?

Solange dein Ausgangssignal innerhalb der im Datenblatt spezifizierten 
Grenzen liegt (Output Swing), sehr wenig. Wie wenig, sagt der Parameter 
PSRR (Power Supply Rejecetion Rato, auch SVR = Supply Voltage Rejecetion 
Ratio). Bei Standard-OPAs liegt der meist im Bereich 80-100dB.